INGENIERIA GENETICA Y MOLECULAR

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1 1 GUÍA DOCENTE INGENIERIA GENETICA Y MOLECULAR 3º GRADO BIOTECNOLOGÍA Universidad Católica de Valencia Curso

2 2 GUÍA DOCENTE DE LA ASIGNATURA ECTS ASIGNATURA: Ingeniería Genética 6 Materia: Ingeniería Genética y Molecular 6 Módulo: BIOINGENIERIA Y PROCESOS BIOTECNOLOGICOS 36 Tipo de Formación 1 : Obligatoria Profesorado: Ana de Luis Margarit CURSO: 3 Semestre: 2º Departamento: Ciencias Aplicadas y Tecnológicas ana.deluis@ucv.es ORGANIZACIÓN DEL MÓDULO BIOINGENIERIA Y PROCESOS BIOTECNOLOGICOS 36 ECTS Duración y ubicación temporal dentro del plan de estudios: El módulo se estructura en 6 materias y 6 asignaturas repartidas entre el 1º cuatrimestre de 3º curso y 1º cuatrimestre de 4º curso. Se trata de un módulo en el que el estudiante adquiere los conocimientos necesarios de bioingeniería y procesos biotecnológicos para poder desarrollar su labor profesional en un futuro. Materias y Asignaturas Materia ECTS ASIGNATURA ECTS Curso/ semestre BIOTECNOLOGIA VEGETAL Y ANIMAL 6 BIOTECNOLOGIA VEGETAL Y ANIMAL 6 3/2 1 Formación Básica (materia común), Obligatorias, Optativas, Prácticas externas, Trabajo Fin de Grado.

3 3 BIORREACTORES 6 BIORREACTORES 6 3/2 INGENIERIA BIOQUIMICA 6 INGENIERIA BIOQUIMICA 6 3/1 INGENIERIA GENETICA 6 INGENIERIA GENETICA 6 3/2 CULTIVOS CELULARES 6 CULTIVOS CELULARES 6 3/2 PROCESOS Y PRODUCTOS BIOTECNOLOGICOS 6 PROCESOS Y PRODUCTOS BIOTECNOLOGICOS 6 4/1 GUÍA DOCENTE MATERIA/ASIGNATURA: Ingeniería Genética y Molecular Requisitos previos: recomendable haber cursado Genética Molecular y Biología Molecular de Microorganismos OBJETIVOS GENERALES Al final de este curso, los estudiantes: (a) habrán adquirido las habilidades necesarias para obtener moléculas de DNA recombinantes en laboratorio (b) serán capaces de planificar y ejecutar un protocolo de clonaje y secuenciación de DNA (c) conocerán los vectores más comunes empleados en el clonaje y producción de proteínas recombinantes (d) conocerán las principales técnicas de manipulación de DNA in vitro y sus aplicaciones (e) entenderán cada técnica individual como parte de un proceso de investigación o desarrollo más largo (f) aprenderán a resolver problemas técnicos en el laboratorio (g) serán capaces de redactar un artículo científico basado en datos experimentales propios (h) aprenderán a trabajar en grupo de forma cooperativa

4 4 COMPETENCIAS Ponderación de la competencia CG01 - Capacidad de análisis y síntesis CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía CT02 - Capacidad de organización y planificación CT03 - Comunicación oral y escrita en la propia lengua CT05 - Habilidades básicas del manejo del ordenador relacionadas con el ámbito de estudio CT06 - Habilidad de la gestión de la información (habilidad para buscar y analizar información procedente de fuentes diversas) CT07 - Resolución de problemas CT09 - Capacidad de trabajar en equipo inter. y multidisciplinar CT10 - Habilidades de relaciones interpersonales CT12 - Capacidad crítica y autocrítica

5 5 CT13 - Compromiso ético CT14 - Capacidad de aprender CT16 - Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) CT17 - Liderazgo CT18 - Iniciativa y espíritu emprendedor CT19 - Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica CT20 - Habilidades de investigación CT21 - Sensibilidad hacia temas medioambientales CE22 - Conocer y comprender los conceptos, hechos esenciales, principios y teorías relacionadas con la Biotecnología CE23 - Saber desenvolverse en un laboratorio utilizando el material e instrumentos adecuados y realizar las operaciones básicas específicas de cada disciplina, incluyendo seguridad, manipulación y eliminación de residuos y registro de actividades CE24 - Conocer las técnicas básicas e instrumentales de laboratorio en las diferentes disciplinas que integran la Biotecnología CE25 - Ser capaz de analizar e interpretar datos científicos en el ámbito de la Biotecnología CE26 Comprender e identificar los mecanismos que influyen en la herencia genética CE27 - Conocer y aplicar los protocolos de actuación, criterios de evaluación de procesos biotecnológicos. CE28 - Integrar los fundamentos de las ciencias de la vida y de las ciencias de la ingeniería en el desarrollo de productos y aplicaciones biotecnológicas. CE29 - Ser capaz de contrastar y validar las conclusiones obtenidas en la experimentación Biotecnológica. CE30 Resolver y analizar problemas derivados de la práctica de la biotecnología CE31 - Describir y medir variables relevantes de procesos o experimentos CE32 Ser capaz de aplicar distintos sistemas operativos y paquetes de software específicos para la práctica de la Biotecnología. CE33 - Conocer y ajustarse en su actuación a las bases legales y éticas de los procesos y aplicaciones Biotecnológicas.

6 6 CE34 - Conocer los elementos fundamentales de la comunicación y divulgación de las Biociencias moleculares y de la Biotecnología RESULTADOS DE APRENDIZAJE 2 COMPETENCIAS R-1: Ha comprendido y asimilado los contenidos de la materia. R-2: Es capaz de resolver problemas o casos prácticos relacionados con dichos contenidos, utilizando diferentes recursos (bibliográficos, informáticos, etc). R-3: Es capaz de trabajar en un laboratorio, realizando correctamente las operaciones básicas y teniendo en cuenta las normas de seguridad correspondientes. Comprende la planificación, desarrollo y finalidad de la experiencia, y es capaz de contrastar y validar los resultados obtenidos. R-4: Es capaz de elaborar un texto comprensible y organizado sobre diversos aspectos de la materia. R-5: Es capaz de exponer y argumentar adecuadamente su trabajo. R-6: Busca información bibliográfica de diferentes fuentes y sabe analizarla con espíritu crítico y constructivo. CG01, CB1, CB2, CB3, CB4, CB5, CT03, CT06, CT12, CT14, CT19, CT20, CE22, CE25, CE26, CE28 CG01, CB2, CB3 CB4, CT02, CT03, CT05, CT06, CT07, CT12, CT14, CT16, CT19, CT20, CT21, CE25, CE26, CE28, CE30, CE31, CE32, CE33 CG01, CB5, CT02, CT05, CT07, CT09, CT10, CT12, CT13, CT14, CT16, CT19, CT20, CT21, CE23, CE24, CE25, CE27, CE28, CE29, CE30, CE31, CE32, CE33 CG01, CB1, CB2, CB3, CB4, CB5, CT02, CT03, CT05, CT06, CT09, CT12, CT14, CT16, CT18, CT20, CT22, CE25, CE34 CG01, CB1, CB2, CB3, CB4, CB5, CT02, CT03, CT05, CT06, CT09, CT12, CT14, CT16, CT18, CT20, CT22, CE25, CE34 CG01, CB1, CB2, CB3, CB5, CT02, CT05, CT06, CT07, CT12, CT14, CT16, CT18, CT20, CE25, CE26, CE31, CE32, CE34 2 Enumerar correlativamente los resultados de aprendizaje siguiendo la nomenclatura propuesta. Nota importante: Las competencias están expresadas en un sentido genérico por lo que es necesario incluir en la guía docente los resultados de aprendizaje. Estos resultados constituyen una concreción de una o varias competencias, haciendo explícito el grado de dominio o desempeño que debe adquirir el alumno y contienen en su formulación el criterio con el que van a ser evaluadas. Los resultados de aprendizaje evidencian aquello que el alumno será capaz de demostrar al finalizar la asignatura o materia y reflejan, asimismo, el grado de adquisición de la competencia o conjunto de competencias.

7 7 R-7: Colabora con el profesor y compañeros a lo largo del proceso de aprendizaje; trabaja en equipo; es respetuoso en el trato; es proactivo y cumple las normas de organización de la asignatura. CT09, CT10, CT12, CT13, CT16, CT17, CT18 ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO PRESENCIAL ACTIVIDAD Metodología de Enseñanza- Aprendizaje Relación con Resultados de Aprendizaje de la asignatura ECTS 3 CLASE PRESENCIAL Exposición de contenidos por parte del profesor, análisis de competencias, explicación y demostración de capacidades, habilidades y conocimientos en el aula. R-1, R-2, R CLASES PRÁCTICAS Sesiones de trabajo grupal en grupos supervisadas por el profesor. Estudio de casos, análisis diagnósticos, problemas, estudio de campo, aula de informática, visitas, búsqueda de datos, bibliotecas, en red, Internet, etc. Construcción significativa del conocimiento a través de la interacción y actividad del alumno. R-1, R-2, R-4, R-5, R- 6, R La asignatura y/o materia se organiza en ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO PRESENCIAL y en ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO AUTÓNOMO DEL ALUMNO, con un porcentaje estimado en ECTS. Una adecuada distribución es la siguiente: 35-40% para las Actividades Formativas Presenciales y 65-60% para las de Trabajo Autónomo. (Para una asignatura de 6 ECTS: 2,4 y 3,6 respectivamente). La metodología de enseñanza-aprendizaje se describe en esta guía de modo genérico, concretándose en la unidades didácticas en las que se organiza la asignatura y/o materia

8 8 LABORATORIO Actividades desarrolladas en espacios con equipamiento especializado. R-1, R-2, R-3, R-7 0,96 SEMINARIO Sesiones monográficas supervisadas con participación compartida R EPOSICIÓN TRABAJOS GRUPO Aplicación de conocimientos interdisciplinares R TUTORÍA Atención personalizada y en pequeño grupo. Periodo de instrucción y/o orientación realizado por un tutor con el objetivo de revisar y discutir los materiales y temas presentados en las clases, seminarios, lecturas, realización de trabajos, etc. R-1, R-2, R-3, R-4, R- 5, R-6, R EVALUACIÓN Conjunto de pruebas orales y/o escritas empleadas en la evaluación inicial, formativa o aditiva del alumno. R-1, R-2, R-3, R-4, R- 5, R-6, R Total 2.4

9 9 ACTIVIDADES FORMATIVAS DE TRABAJO AUTÓNOMO DEL ALUMNO ACTIVIDAD Metodología de Enseñanza- Aprendizaje Relación con Resultados de Aprendizaje de la asignatura ECTS TRABAJO EN GRUPO Preparación en grupo de lecturas, ensayos, resolución de problemas, seminarios, trabajos, memorias, etc. para exponer o entregar en las clases teóricas, clases prácticas y/o tutorías de pequeño grupo. Trabajo realizado en la plataforma de la universidad ( R-2, R-3, R-4, R-5, R-6, R-7 0,72 TRABAJO AUTÓNOMO Estudio del alumno: Preparación individual de lecturas, ensayos, resolución de problemas, seminarios, trabajos, memorias, etc. para exponer o entregar en las clases teóricas, clases prácticas y/o tutorías de pequeño grupo. Trabajo realizado en la plataforma de la universidad ( R-1, R-2, R-4, R Total 3.6 SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ADQUISICIÓN DE LAS COMPETENCIAS Y SISTEMA DE CALIFICACIONES Instrumento de evaluación 4 RESULTADOS DE APRENDIZAJE EVALUADOS Porcentaje otorgado Prueba escrita final * # R-1, R-2, R-3, R Técnicas e instrumentos de evaluación: examen-exposición oral, pruebas escritas (pruebas objetivas, de desarrollo, mapas conceptuales ), trabajos dirigidos, proyectos, estudio de casos, cuadernos de observación, portafolio, etc.

10 10 Entrega memoria proyecto investigación R-2, R-3, R-4, R-5, R-6, R-7 30 laboratorio* # Evaluación prácticas de laboratorio Entrega de trabajos adicionales R-3, R-7 10 R-1, R-2, R-3, R-7 10 Notas al sistema de evaluación: - Las sesiones de prácticas (laboratorio o informática) son de asistencia obligatoria para poder superar la asignatura. El alumno que presente más de una falta no justificada, no podrá presentarse al examen final. La justificación deberá entregarse mediante documentación escrita. *para poder promediar, se requiere un mínimo de 5/10 en estos apartados. # en caso de obtener una nota superior a 4,5/10 e inferior a 5/10 en estos ítems, si el profesor lo estima oportuno, durante la fase de revisión podrá solicitar cuestiones o trabajos adicionales para completar las carencias que el alumno ha mostrado. *** Las matrículas de honor: a) Sólo pueden ser para la primera o segunda convocatoria del primer año de matrícula del alumno en la asignatura. b) El profesor tendrá libertad para elegir si le concede la matrícula de honor a alguno de los alumnos que han obtenido un sobresaliente. DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS COMPETENCIAS UNIDAD DIDÁCTICA 1 FUNDAMENTOS TEORICOS DE LA INGENIERIA GENETICA 1. Introducción 2. Técnicas básicas de laboratorio 3. Manipulación de DNA in vitro 4. Vectores básicos de clonaje 5. Vectores avanzados 6. Métodos de clonaje 7. Estrategias de clonaje 8. Alteración de secuencia génica: mutagénesis 9. Ingeniería de proteínas CG01, CB1, CB2, CB5, CT03, CT06, CT07, CT14, CT19, CE22, CE24, CE25, CE26, CE27, CE28, CE30

11 Clonaje en organismos distintos a E. coli 11. Aplicaciones del clonaje en investigación e industria biotecnológica (sesiones de seminarios/conferencias de aula) UNIDAD DIDÁCTICA 2 LABORATORIO DE INGENIERIA GENETICA Proyecto de investigación: clonaje y análisis de un gen Fases: 1. Extracción de DNA genómico 2. Nested PCR 3. Electroforesis de agarosa 4. Purificación de productos de PCR 5. Clonaje 6. Transformación 7. Purificación de plásmidos 8. Preparación de muestras para secuenciación de DNA 9. Análisis bioinformático CG01, CB3, CB4, CT02, CT03, CT05, CT06, CT07, CT09, CT10, CT12, CT13, CT14, CT16, CT17, CT18, CT19, CT20, CT21, CE22, CE23, CE24, CE25, CE27, CE28, CE29, CE30, CE31, CE32, CE33, CE34 BIBLIOGRAFÍA Bibliografía básica sesiones teóricas: - Brown, TA (2010) Gene Cloning and DNA Analysis: An Introduction. 6th edition. Ed. Wiley- Blackwell - Primrose SB, Twyman RM (2006) Principles of gene manipulation and genomics. 7th edition. Ed. Blackwell Publishing Bibliografía básica sesiones de laboratorio: - Bio-Rad. Cloning and Sequencing Explorer Series. Curriculum manual. - Barker, C. (2004). At the bench: a laboratoty navigator. Cold Srping Harbor Laboratory

12 12 Press. Bibliografía complementaria: - Carson S, Miller HB, Witherow, DS (2012) Molecular Biology Techniques. A classroom laboratory manual. Ed. Elsevier - Dale, JW, Von Schantz, M, Plant, N (2012) From Genes to Genomes: Concepts and Applications of DNA Technology. 3rd Edition. Ed. Wiley. - Nicholl, DT (2008) An Introduction to Genetic Engineering. 3rd edition. Cambridge University Press - Perera, J, Tormo, A, García JL (2002) Ingeniería Genética. Editorial Síntesis - Sambrook, J (2001) Molecular Cloning. 3rd edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press. - Watson, JD., Myers, RM, Caudy, AA, Witkowski, JA (2006) Recombinant DNA. Ed. WH Freeman - Watson JD, Baket, TA, Bell, SP, Gann, A, Levine, Ml Losick, R, (2007) Molecular Biology of the Gene. 6th edition. Ed. Pearson-Benjamin Cummings - Wilson KM and Walker JM (2010). Principles and techniques of Biochemistry and Molecular Biology. 7th edition. Ed. Cambridge University Press ORGANIZACIÓN TEMPORAL DEL APRENDIZAJE: BLOQUE DE CONTENIDO/UNIDAD DIDÁCTICA Nº DE SESIONES 1 FUNDAMENTOS Y APLICACIONES DE INGENIERIA GENETICA Y ANALISIS DE DNA 15 2 LABORATORIO DE INGENIERIA GENETICA 15

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